Protein dynamics during the photo reaction of rhodopsin studied with time-resolved step-scan FTIR-spectroscopy

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Die bestehende Step-Scan-FTIR-Apparatur soll durch einen IR-Mikroskop-Mikroilluminator und einem hochpräzisen Verschiebetisch erweitert werden, so dass zeitaufgelöste Step-Scan-FTIR-Messungen nicht-zyklischer Reaktionen von Filmproben durchgeführt werden können, indem nach jeder Anregung die Probe um einen kleinen Betrag verschoben wird. Abschätzungen zeigen, dass man mit ca. 1 mg Rhodopsin ein ausreichendes Signal/Rauschverhältnis mit einer Auflösung von 100 ns erzielen kann. Mit dieser Apparatur sollen dann die zeitaufgelösten Intermediate der Photoreaktion des Rhodopsins erfasst werden. Die Spektren sollen mit entsprechenden statischen Spektren verglichen werden, bei denen die Intermediate durch tiefe Temperaturen stabilisiert wurden. Von besonderem Interesse sind das BSI- und das MI380-Intermediat. Es werden vor allem Unterschiede in den Proteinbanden erwartet, was wichtige Informationen über die Proteindynamik liefert. Die Untersuchungen werden ergänzt durch Messungen an Rhodopsin das mit modifizierten Retinalen regeneriert wurde, bei denen die sterische Wechselwirkung mit dem Protein verändert ist. Es soll versucht werden, die durch die Modifikation veränderte Photoreaktion anhand der bekannten Struktur zu interpretieren. Auch hier spielen Abweichungen von Tieftemperaturspektren eine wichtige Rolle.